CN111136373A - 一种浮动式电极帽更换机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体是一种浮动式电极帽更换机，包括更换机本体和浮动式安装架，浮动式安装架包括用于固定连接机座的连接块、固设在连接块上的至少一个竖直导杆、以及安装座和第一弹性件，更换机本体固定安装在安装座上，安装座通过移动副分别与各导杆进行滑动连接，安装座还通过第一弹性件与连接块进行弹性连接，从而使安装座能够沿着导杆上、下浮动；本发明浮动式电极帽更换机，在更换机本体通过浮动式安装架与机座连接，当更换机本体工作受力时能够上、下浮动，增加挠性，从而能够避免更换机本体发生塑性变形，提高更换机的效果，增加更换机的寿命。

Description

一种浮动式电极帽更换机

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是一种浮动式电极帽更换机。

背景技术

目前，焊枪与电极杆普遍采用螺纹连接，电极帽与电极杆普遍采用锥面紧配合，这就要求在拆卸电极帽时，为了防止将电极杆一起拆下或者松动，最好的拆帽动作就是基于“旋钮”拆帽原理，沿着电极杆螺纹旋向的方向去拆卸电极帽，即沿着电极杆螺纹旋紧的方向去旋钮拆卸电极帽，现有的电极帽更换机，基本都是采用这种原理进行工作。然而，现有的电极帽更换机会存在以下问题，当更换机开始工作时，会夹紧电极帽开始转动，以使电极帽与电极杆脱离，由于此过程扭矩过大，使得电极帽与电极杆脱离前，更换机容易发生塑性变形，从而影响更换机的效果和寿命。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明的任务是提供一种浮动式电极帽更换机，在更换机本体通过浮动式安装架与机座连接，当更换机本体工作受力时能够上、下浮动，增加挠性，从而能够避免更换机本体发生塑性变形，提高更换机的效果，增加更换机的寿命。

本发明任务通过下列技术方案来实现：

一种浮动式电极帽更换机，包括更换机本体和浮动式安装架，浮动式安装架包括用于固定连接机座的连接块、固设在连接块上的至少一个竖直导杆、以及安装座和第一弹性件，更换机本体固定安装在安装座上，安装座通过移动副分别与各导杆进行滑动连接，安装座还通过第一弹性件与连接块进行弹性连接，从而使安装座能够沿着导杆上、下浮动。

优选，所述浮动式安装架上还设有行程检测开关和感应块，感应块安装在安装座的一侧，行程检测开关通过支架固定安装在连接块上并与感应块相对设置，行程检测开关能够检测感应块的位置信号，并将信号发送至浮动式电极帽更换机的控制装置，所述控制装置能够判断位置偏移量是否大于预设值，并进而控制报警装置发出报警信号。

优选，所述更换机本体包括壳体、拆帽头、驱动装置和阻尼器，所述壳体上设有容纳腔，所述拆帽头活动置于容纳腔内，拆帽头包括拆帽齿轮、卡爪盖和若干个卡爪，卡爪盖包括上盖和下盖，上盖和下盖分别位于拆帽齿轮的两侧并通过连接销固定连接在一起，拆帽齿轮位于上盖和下盖之间并能相对卡爪盖进行转动，拆帽齿轮为环形结构，若干卡爪沿周向置于拆帽齿轮的内圈内，且各卡爪的后端分别与拆帽齿轮的内壁绕第一轴向进行铰接，卡爪的前端中间设有向前凸伸的纵向夹持刃，各夹持刃围合成拆卸通道，各夹持刃的两侧分别设有正向夹持部和反向夹持部，各卡爪还分别通过一个定位销与卡爪盖进行铰接，各连接销、定位销和第一轴向均平行于拆帽齿轮的轴线，壳体和卡爪盖上设有连通拆卸通道以供电极帽通过的通孔，所述阻尼器安装在壳体上并能对卡爪盖进行阻尼定位，所述驱动装置能够驱动所述拆帽齿轮转动。

优选，所述阻尼器包括安装头、第二弹性件和阻尼头，安装头固定连接所述壳体，阻尼头沿所述卡爪盖的径向设置，阻尼头的一端通过第二弹性件与安装头连接，另一端在第二弹性件的作用下抵顶在卡爪盖的侧面。

优选，所述驱动装置包括旋转气缸或者电机、以及变速齿轮和动力齿轮，动力齿轮通过变速齿轮与所述拆帽齿轮进行传动连接，旋转气缸或者电机能够驱动动力齿轮转动，进而通过变速齿轮带动所述拆帽齿轮转动，所述动力齿轮和所述变速齿轮均置于所述容纳腔内。

优选，所述浮动式电极帽更换机上还设有用于监测所述拆帽齿轮、所述拆帽头或者所述驱动装置的旋转位置的监测信号开关，所述监测信号开关能够将信号输送至焊机的控制装置。

优选，所述卡爪的后端与所述拆帽齿轮的内壁的铰接方式为：卡爪的后端设有凸伸的圆弧形凸起，拆帽齿轮的内壁设有对应的圆弧形凹槽，圆弧形凸起嵌入圆弧形凹槽并能相对转动。

优选，所述壳体上还设有定位环，定位环与壳体固定连接，定位环套设在所述卡爪盖外周从而能够对所述拆帽头进行横向限位，定位环的下端面抵靠在所述拆帽齿轮的上表面从而能够对所述拆帽头进行纵向限位。

优选，所述上盖的下沿抵靠在所述拆帽齿轮的上表面，所述下盖的上沿抵靠在所述拆帽齿轮的下表面，从而能够限制卡爪盖和拆帽齿轮进行纵向相对位移；所述连接销的数量为至少两个，各连接销沿所述卡爪盖的周向均匀分布，且各连接销的侧面均与所述拆帽齿轮的内壁相贴，从而能够限制卡爪盖和拆帽齿轮进行横向相对移动。

优选，所述壳体上还设有油雾喷射系统和油雾喷头管路，油雾喷头管路的进口端连接油雾喷射系统，出口端连通所述容纳腔。

正向(逆时针)拆帽时，先使各夹爪的夹持刃偏转至同一侧以使各夹爪的正向夹持部所共同包络的直径大于电极帽的外径，作为正向拆帽时的初始状态；然后使电极杆上的电极帽穿过拆卸通道，然后通过驱动装置驱动拆帽齿轮逆时针旋转，此时卡爪盖在阻尼器的阻尼定位作用下保持不动，从而使各夹爪在拆帽齿轮的驱动下同时绕对应定位销进行逆时针偏转，各夹爪的正向夹持部所共同包络的直径逐渐减小直至抱紧拆卸通道内的电极帽，此时各夹爪被电极帽卡死而无法继续绕定位销进行逆时针偏转，随着拆帽齿轮继续逆时针旋转，拆帽齿轮会通过定位销带动卡爪盖克服阻尼器的阻尼力跟随逆时针旋转，即整个拆帽头带动电极帽进行逆时针旋转，旋转到监测信号开关设定角度时，焊机控制电极杆开始拔出，同时拆帽头继续带着电极帽转动，使得电极帽与电极杆脱离，拆卸电极帽完成。

反向(顺时针)拆帽时，先使各夹爪的夹持刃偏转至另一侧以使各夹爪的反向夹持部所共同包络的直径大于电极帽的外径，作为反向拆帽时的初始状态，之后反向拆帽的过程与正向拆帽的过程原理相同，只是驱动装置驱动拆帽齿轮顺时针旋转，此处不再赘述。

和现有技术相比，本发明一种浮动式电极帽更换机，具有以下优点：①在更换机本体通过浮动式安装架与机座连接，当更换机本体工作受力时能够上、下浮动，增加挠性，从而能够避免更换机本体发生塑性变形，提高更换机的效果，增加更换机的寿命；②卡爪前端的中间设置纵向的夹持刃，且夹持刃为双刃结构，即夹持刃的两侧分别设有正向夹持部和反向夹持部，从而能够实现正、反拆帽，结构简单，操控方便；③采用径向阻尼器，结构紧凑，维护方便；④拆帽头采用整体式设计，可以轻松更换拆帽头，也可以轻松更换卡爪等部件，能够针对不同大小电极帽进行快速切换，维护也方便；⑤增设变速齿轮，动力齿轮经变速齿轮传动到拆帽齿轮，使得动力装置的扭矩能被放大并传递到拆帽齿轮；⑥在壳体上设置油雾喷射系统和油雾喷头管路，能够定期向壳体的容纳腔内喷射油雾，能够对拆帽头及齿轮传动系统内的各个配合面的运动起到润滑作用，同时能够吹出误入或残留在容纳腔内部的焊枪冷却水或焊渣；⑦将电极帽检测器、上电极帽供给器和下电极帽供给器集成在浮动式电极帽更换机，使得浮动式电极帽更换机同时具有上帽、拆帽和检测的功能，集成化程度高，且结构布局合理。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明浮动式电极帽更换机的结构示意图；

图2是图1中电极帽更换机省略上盖板后的结构示意图；

图3是本发明浮动式电极帽更换机中拆帽头的结构示意图；

图4是图3的分解结构示意图；

图5是图3中卡爪的结构示意图。

其中：更换机本体10，壳体1，容纳腔11，定位环12，上盖板13，下底板14，拆帽头2，拆帽齿轮21，圆弧形凹槽211，卡爪盖22，上盖221，下盖222，卡爪23，夹持刃231，正向夹持部2311，反向夹持部2312，圆弧形凸起232，连接销24，定位销25，拆卸通道26，驱动装置3，电机31，动力齿轮32，变速齿轮33，阻尼器4，安装头41，压缩弹簧42，阻尼头43，油雾喷头管路7，浮动式安装架9，连接块91，导杆92，安装座93，第一弹性件94，行程检测开关95，感应块96，支架97。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是通过居中的元件进行间接连接。另外，本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横”、“纵”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-5所示，浮动式电极帽更换机，包括更换机本体10和浮动式安装架9，浮动式安装架9包括用于固定连接机座的两个连接块91、固设在两个连接块91之间的两个竖直导杆92、以及安装座93和第一弹性件94，更换机本体10固定安装在安装座93上，安装座93通过移动副分别与各导杆92进行滑动连接，安装座93还通过第一弹性件94与连接块91进行弹性连接，从而使安装座93能够沿着导杆92上、下浮动。所述浮动式安装架9上还设有行程检测开关95和感应块96，感应块96安装在安装座93的一侧，行程检测开关95通过支架97固定安装在连接块91上并与感应块96相对设置，行程检测开关95能够检测感应块96的位置信号，并将信号发送至浮动式电极帽更换机的控制装置，所述控制装置能够判断位置偏移量是否大于预设值，并进而控制报警装置发出报警信号。

更换机本体10包括壳体1、拆帽头2、驱动装置3和阻尼器4，壳体1上设有容纳腔11，拆帽头2活动置于容纳腔11内，拆帽头2包括拆帽齿轮21、卡爪盖22和四个卡爪23，卡爪盖22包括上盖221和下盖222，上盖221和下盖222分别位于拆帽齿轮21的两侧并通过四个连接销24固定连接在一起，拆帽齿轮21位于上盖221和下盖222之间并能相对卡爪盖22进行转动，拆帽齿轮21为中空的环形结构，四个卡爪23沿周向均匀置于拆帽齿轮21的内圈内，且各卡爪23的后端分别与拆帽齿轮21的内壁绕第一轴向进行铰接，卡爪23的前端中间设有向前凸伸的纵向夹持刃231，各夹持刃231围合成拆卸通道26，各夹持刃231的两侧分别设有正向夹持部2311和反向夹持部2312，各卡爪23还分别通过一个定位销25与卡爪盖22进行铰接，各连接销24、定位销25和第一轴向均平行于拆帽齿轮21的轴线，壳体1和卡爪盖22上设有连通拆卸通道26以供电极帽通过的通孔，阻尼器4安装在壳体1上并能对卡爪盖22进行阻尼定位，驱动装置3能够驱动拆帽齿轮21转动。

壳体1为对合式结构，包括可拆卸连接在一起的上盖板13和下底板14，容置腔11由下底板14上开设的容置槽和上盖板13围合而成。

阻尼器4为径向阻尼器，包括安装头41、压缩弹簧42和阻尼头43，安装头41固定安装在壳体1的上盖板13上，阻尼头43沿卡爪盖22的径向设置，阻尼头43的一端通过压缩弹簧42与安装头41连接，另一端在压缩弹簧42的作用下抵顶在卡爪盖22的侧面，从而能够对卡爪盖22产生摩擦阻尼。

驱动装置3包括电机31、动力齿轮32以及变速齿轮33(惰轮)，动力齿轮32通过变速齿轮33与拆帽齿轮21进行传动连接，电机31能够驱动动力齿轮32转动，通过变速齿轮33放大扭矩后驱动拆帽齿轮21转动，动力齿轮32、变速齿轮33和拆帽齿轮21均平置于容纳腔11内。

电机31上设有监测信号开关(附图中未示出)，能够检测电机31的旋转位置，并能够将信号输送至焊机。

卡爪23的后端与拆帽齿轮21的内壁的铰接方式为：卡爪23的后端设有凸伸的圆弧形凸起232，拆帽齿轮21的内壁设有对应的圆弧形凹槽211，圆弧形凸起232嵌入圆弧形凹槽211并能相对转动。

壳体1上还设有定位环12，定位环12上表面与壳体1固定连接，定位环12套设在卡爪盖22外周从而能够对拆帽头2进行横向限位，定位环12的下端面抵靠在拆帽齿轮21的上表面从而能够对拆帽头2进行纵向限位。定位环12的侧面设有供阻尼头43穿过的穿孔。

上盖221的下沿抵靠在拆帽齿轮21的上表面，下盖222的上沿抵靠在拆帽齿轮21的下表面，从而能够限制卡爪盖22和拆帽齿轮21进行纵向相对位移；四个连接销24沿卡爪盖22的周向均匀分布，且各连接销24的侧面均与拆帽齿轮21的内壁相贴，从而能够限制卡爪盖22和拆帽齿轮21进行横向相对移动。

壳体1上还设有油雾喷射系统(附图中未示出)和油雾喷头管路7，油雾喷头管路7的进口端连接油雾喷射系统，出口端连通容纳腔11。

正向(逆时针)拆帽时，先使各夹爪的夹持刃231偏转至同一侧以使各夹爪的正向夹持部2311所共同包络的直径大于电极帽的外径，作为正向拆帽时的初始状态；然后使电极杆上的电极帽穿过拆卸通道26，然后通过驱动装置3驱动拆帽齿轮21逆时针旋转，此时卡爪盖22在阻尼器4的阻尼定位作用下保持不动，从而使各夹爪在拆帽齿轮21的驱动下同时绕对应定位销25进行逆时针偏转，各夹爪的正向夹持部2311所共同包络的直径逐渐减小直至抱紧拆卸通道26内的电极帽，此时各夹爪被电极帽卡死而无法继续绕定位销25进行逆时针偏转，随着拆帽齿轮21继续逆时针旋转，拆帽齿轮21会通过定位销25带动卡爪盖22克服阻尼器4的阻尼力跟随逆时针旋转，即整个拆帽头2带动电极帽进行逆时针旋转，旋转到监测信号开关设定角度时，焊机控制电极杆开始拔出，同时拆帽头2继续带着电极帽转动，使得电极帽与电极杆脱离，拆卸电极帽完成。

反向(顺时针)拆帽时，先使各夹爪的夹持刃231偏转至另一侧以使各夹爪的反向夹持部2312所共同包络的直径大于电极帽的外径，作为反向拆帽时的初始状态，之后反向拆帽的过程与正向拆帽的过程原理相同，只是驱动装置3驱动拆帽齿轮21顺时针旋转，此处不再赘述。

和现有技术相比，本发明一种浮动式电极帽更换机，具有以下优点：①在更换机本体10通过浮动式安装架9与机座连接，当更换机本体10工作受力时能够上、下浮动，增加挠性，从而能够避免更换机本体10发生塑性变形，提高更换机的工作效果，增加更换机的寿命；①卡爪23前端的中间设置纵向的夹持刃231，且夹持刃231为双刃结构，即夹持刃231的两侧分别设有正向夹持部2311和反向夹持部2312，从而能够实现正、反拆帽，结构简单，操控方便；②采用电机31驱动，能够简单又准确地控制拆帽角度；③采用径向阻尼器4，结构紧凑，维护方便；④拆帽头2采用整体式设计，可以轻松更换拆帽头2，也可以轻松更换卡爪23等部件，能够针对不同大小电极帽进行快速切换，维护也方便；⑤增设变速齿轮33，动力齿轮32经变速齿轮33传动到拆帽齿轮21，使得动力装置的扭矩能被放大并传递到拆帽齿轮21；⑥在壳体1上设置油雾喷射系统和油雾喷头管路7，能够定期向壳体1的容纳腔11内喷射油雾，能够对拆帽头2及齿轮传动系统内的各个配合面的运动起到润滑作用，同时能够吹出误入或残留在容纳腔11内部的焊枪冷却水或焊渣；⑦将电极帽检测器、上电极帽供给器和下电极帽供给器集成在浮动式电极帽更换机，使得浮动式电极帽更换机同时具有上帽、拆帽和检测的功能，集成化程度高，且结构布局合理。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种浮动式电极帽更换机，其特征在于，包括更换机本体和浮动式安装架，浮动式安装架包括用于固定连接机座的连接块、固设在连接块上的至少一个竖直导杆、以及安装座和第一弹性件，更换机本体固定安装在安装座上，安装座通过移动副分别与各导杆进行滑动连接，安装座还通过第一弹性件与连接块进行弹性连接，从而使安装座能够沿着导杆上、下浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述浮动式安装架上还设有行程检测开关和感应块，感应块安装在安装座的一侧，行程检测开关通过支架固定安装在连接块上并与感应块相对设置，行程检测开关能够检测感应块的位置信号，并将信号发送至浮动式电极帽更换机的控制装置，所述控制装置能够判断位置偏移量是否大于预设值，并进而控制报警装置发出报警信号。

3.根据权利要求1-2任一所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述更换机本体包括壳体、拆帽头、驱动装置和阻尼器，所述壳体上设有容纳腔，所述拆帽头活动置于容纳腔内，拆帽头包括拆帽齿轮、卡爪盖和若干个卡爪，卡爪盖包括上盖和下盖，上盖和下盖分别位于拆帽齿轮的两侧并通过连接销固定连接在一起，拆帽齿轮位于上盖和下盖之间并能相对卡爪盖进行转动，拆帽齿轮为环形结构，若干卡爪沿周向置于拆帽齿轮的内圈内，且各卡爪的后端分别与拆帽齿轮的内壁绕第一轴向进行铰接，卡爪的前端中间设有向前凸伸的纵向夹持刃，各夹持刃围合成拆卸通道，各夹持刃的两侧分别设有正向夹持部和反向夹持部，各卡爪还分别通过一个定位销与卡爪盖进行铰接，各连接销、定位销和第一轴向均平行于拆帽齿轮的轴线，壳体和卡爪盖上设有连通拆卸通道以供电极帽通过的通孔，所述阻尼器安装在壳体上并能对卡爪盖进行阻尼定位，所述驱动装置能够驱动所述拆帽齿轮转动。

4.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述阻尼器包括安装头、第二弹性件和阻尼头，安装头固定连接所述壳体，阻尼头沿所述卡爪盖的径向设置，阻尼头的一端通过第二弹性件与安装头连接，另一端在第二弹性件的作用下抵顶在卡爪盖的侧面。

5.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述驱动装置包括旋转气缸或者电机、以及变速齿轮和动力齿轮，动力齿轮通过变速齿轮与所述拆帽齿轮进行传动连接，旋转气缸或者电机能够驱动动力齿轮转动，进而通过变速齿轮带动所述拆帽齿轮转动，所述动力齿轮和所述变速齿轮均置于所述容纳腔内。

6.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述浮动式电极帽更换机上还设有用于监测所述拆帽齿轮、所述拆帽头或者所述驱动装置的旋转位置的监测信号开关，所述监测信号开关能够将信号输送至焊机的控制装置。

7.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述卡爪的后端与所述拆帽齿轮的内壁的铰接方式为：卡爪的后端设有凸伸的圆弧形凸起，拆帽齿轮的内壁设有对应的圆弧形凹槽，圆弧形凸起嵌入圆弧形凹槽并能相对转动。

8.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述壳体上还设有定位环，定位环与壳体固定连接，定位环套设在所述卡爪盖外周从而能够对所述拆帽头进行横向限位，定位环的下端面抵靠在所述拆帽齿轮的上表面从而能够对所述拆帽头进行纵向限位。

9.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述上盖的下沿抵靠在所述拆帽齿轮的上表面，所述下盖的上沿抵靠在所述拆帽齿轮的下表面，从而能够限制卡爪盖和拆帽齿轮进行纵向相对位移；所述连接销的数量为至少两个，各连接销沿所述卡爪盖的周向均匀分布，且各连接销的侧面均与所述拆帽齿轮的内壁相贴，从而能够限制卡爪盖和拆帽齿轮进行横向相对移动。

10.根据权利要求3所述的浮动式电极帽更换机，其特征在于，所述壳体上还设有油雾喷射系统和油雾喷头管路，油雾喷头管路的进口端连接油雾喷射系统，出口端连通所述容纳腔。

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